CS212516B1

CS212516B1 - Connection of the regulating circuit and regulator of the exciting set of synchronous alternators

Info

Publication number: CS212516B1
Application number: CS432479A
Authority: CS
Inventors: Josef Sladky; Petr Stuchl; Jaroslav Masek
Original assignee: Josef Sladky; Petr Stuchl; Jaroslav Masek
Priority date: 1979-06-22
Filing date: 1979-06-22
Publication date: 1982-03-26

Abstract

Vynález řeší problém zajištění napájení řídicích obvodů a regulátoru napětí řízeného usměrňovače u závislého budicího systému před a při nabuzování stroje a také řeší problém regulace napětí synchronního stroje od 0,1 jmenovitého napětí. Podstata vynálezu spočívá ve zdvojeném napájení regulátoru i řídicích obvodů usměrňovače budicí soupravy jednak přes gdroje připojené na napájecí napětí usměrňovače a jednak přes stejnosměrný měnič připojený na stejnosměrné napětí. Pro gpolehlivou činnost řídicích obvodů usměrňovače v celém rozsahu napětí synchronního stroje jsou tyto doplněny jednotkou klopných obvodů. Vynález^je možno použít u všech řízených usměrňovačů s regulátory a řídicími obvody, u kterých je gapájení odvozeno ze střídavé strany usměrnoyače. Tedy v oboru aplikace řízených usměrňovačů v budicích obvodech.The invention solves the problem of providing power control circuits and voltage regulator controlled rectifier for dependent excitation the system before and when energizing the machine and it also solves the problem of synchronous voltage regulation machines from 0.1 nominal voltage. The essence of the invention resides in duplicate power supply to the controller and control circuits excitation set rectifiers over Power supplies connected to the rectifier power supply and, on the other hand, via a DC converter connected to DC voltage. For gpolehlivou the operation of the rectifier control circuits throughout the voltage range of the synchronous the machines are completed with a flip-flop unit circuits. The invention is applicable to all controlled rectifiers with controllers and controllers the circuits in which the gap is derived from alternating sides rectifier. That is, in the field application of controlled rectifiers in exciters circuits.

Description

Vynález se týká zapojení řídicího obvodu a regulátoru napětí budicí soupravy synchronních alternátorů.BACKGROUND OF THE INVENTION The invention relates to the wiring of a control circuit and a voltage regulator of a synchronous alternator excitation system.

Až dosud se používá pro počáteční nabuzení synchronních alternátorů se závislým tyristorovým budicím systémem pomocný zdroj stejnosměrného proudu připojovaný stykačem přes ochrannou diodu paralelně k výstupu řízeného tyristorového usměrňovače. Tento pomocný zdroj stejnosměrného proudu nabudí synchronní alternátor na cca 20 až 30 % jmenovitého napětí. Na svorkách snižovacího transformátoru se objeví napětí a přes řízený tyristorový usměrňovač se uzavře zpětná vazba. Současně s připojením pomocného zroje stejnosměrného proudu se uvede v činnost tzv. pulsátor, to je zařízení, které s vySší frekvenci přes zesilovač pulsů neustále zapaluje všechny tyristory řízeného tyristorového uměrňovače.Until now, a DC auxiliary power source connected by a contactor via a protective diode in parallel to the output of the controlled thyristor rectifier has been used to initially energize the dependent thyristor-driven synchronous alternators. This auxiliary DC source energizes the synchronous alternator to approximately 20 to 30% of the rated voltage. Voltage appears at the terminals of the step-down transformer and the feedback is closed via the controlled thyristor rectifier. Simultaneously with the connection of the auxiliary DC power supply, the so-called pulsator, which is a device that at higher frequency through the pulse amplifier constantly ignites all thyristor controlled thyristor rectifier.

Tím začne procházet proud i přes vlastní řízený tyristorový usměrňovač, který nyní pracuje jako diodový usměrňovač a vlastní synchronní alternátor se začne nabuzovat na vyšší napětí a to tak, že nabuzovací proces postupuje nejdříve pomalu a na konci velice rych le. Dosáhne-li napětí na svorkách synchronního alternátoru 70 až 80 % jmenovitého napětí, zablokuje se nadpěíovým relé funkce pulsátoru a současně se odblokuje funkce regulátoru napětí, který začne pracovat a reguluje synchronní alternátor. Důležitou podmínkou pro chod pulsátoru, zesilovače pulsů a přípravu regulátoru napětí k činnosti je napájení stejnosměrným napětím, které se získává ze zdroje stejnosměrného napětí regulátoru a zdroje stejnosměrného napětí řídicího obvodu připojených na střídavou sil.In this way the current starts to flow through its own controlled thyristor rectifier, which now works as a diode rectifier and the synchronous alternator itself starts to excite to a higher voltage, so that the excitation process proceeds slowly at first and very quickly at the end. If the voltage at the terminals of the synchronous alternator reaches 70 to 80% of the rated voltage, the overload relay will block the pulse function and at the same time unlock the function of the voltage regulator, which will operate and regulate the synchronous alternator. An important condition for the operation of the pulsator, pulse amplifier, and preparing the voltage regulator for operation is the DC power supply that is obtained from the DC voltage source of the controller and the DC voltage source of the control circuit connected to AC power.

Nevýhody dosavadního provedení jsou v tom, že při nabuzování je uzavřena přes snižovaci transformátor a řízený tyristorový usměrňovač kladná zpětné vazba, která může způsobit při eventuálním selhání nadpělového relé silné napělové přetížení synchronního alternátoru, případně i proražení statorového vinuti. Protože nabuzovací proces probíhá na konci velmi rychle, vzniká i při správné funkci nadpělového relé nebezpečí překmitu statorového napětí, které znamená zvýšené namáhání izolace statorového vinutí. Další nevýhoda spočívá v tom, že není možno ani v ručním ani v automatickém provozu regulovat napětí synchronního alternátoru v rozmezí od 10 % do 70 až 80 % jmenovitého napětí. Nevýhodou také je, že pro napájení zdroje regulátoru a zdroje řídícího obvodu během nabuzování synchronního alternátoru já nutno přivádět další pomocné napájení třífázovým napětím ze sítě vlastní spotřeby elektrárny, jehož záskok je realizován pomocí stykačů.The disadvantages of the prior art are that during the energization, a positive feedback is closed via the lowering transformer and the controlled thyristor rectifier, which can cause a severe voltage overload of the synchronous alternator or even a break of the stator winding in the event of a failure of the overload relay. Since the excitation process proceeds very quickly at the end, even if the overload relay is functioning properly, there is a risk of the stator voltage being overshooted, which means an increased stress on the stator winding insulation. A further disadvantage is that it is not possible to control the synchronous alternator voltage in the range from 10% to 70 to 80% of the rated voltage, either in manual or automatic operation. A disadvantage is also that in order to supply the source of the controller and the source of the control circuit during the energization of the synchronous alternator, it is necessary to supply an additional three-phase auxiliary power supply from the power plant's own consumption network, which is realized by contactors.

Uvedené nevýhody odstraňuje předmět vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že paralelně k výstupům obou zdrojů stejnosměrného napětí je připojen svými výstupy stejnosměrný měnič, jehož vstup je připojen k pomocnému zdroji stejnosměrného proudu. V řídicím obvodu je mezi výstup synchronizační jednotky a vstup řídicí jednotky zapojena jednotka klopných zesilovačů.These drawbacks are overcome by the object of the invention that a DC converter is connected in parallel to the outputs of both DC power supplies, the input of which is connected to an auxiliary DC power supply. In the control circuit, a flip-up unit is connected between the output of the synchronization unit and the input of the control unit.

Výhody tohoto řešení spočívají v tom, že nabuzovací proces probíhá plynule, nebol se nejdříve připojí regulátor napětí a řídicí obvod přes stejnosměrný měnič na pomocný zdroj stejnosměrného proudu. Toto se provede bez ohledu na to, zda při rozběhu je anebo není k dispozici zdroj střídavého napětí. Tím se všechny automatiky regulátoru napětí přestaví do správné polohy a připraví se k činnosti. Další výhoda spočívá v tom, že je umožněna plynulá regulace napětí od 10 % do 115 % jmenovitého napětí. Záskok napájecích zdrojů je bezkontaktní a plynulý. Automatický proces nabuzování je pak u závislých i nezávislých budicích systémů stejný.The advantages of this solution are that the excitation process is continuous, since the voltage regulator and the control circuit are first connected to the auxiliary DC power supply via a DC converter. This is done regardless of whether or not an AC power source is available during start-up. This puts all the voltage regulator automatics in the correct position and is ready for operation. A further advantage is that continuous voltage regulation from 10% to 115% of the rated voltage is possible. The power supply is contactless and smooth. The automatic excitation process is then the same for both dependent and independent excitation systems.

Praktické provedení předmětu vynálezu je na obr. výkresu a je na něm zobrazeno schéma zapojení.A practical embodiment of the subject matter of the invention is shown in the drawing and shows a circuit diagram.

Budicí vinutí 10 je připojeno jednak přímo na výstup řízeného usměrňovače 2 připojeného vstupem ke snižovacímu transformátoru 14 a jednak přes stykač 11 a ochrannou diodu 15 na pomocný zdroj 12 stejnosměrného proudu. Řídicí obvod 16 připojený svým vstupem k výstupu regulátoru g napětí, který je připojen k výstupu prvního zdroje 6. stejnosměrného napětí, je složený ze sériové spojené synchronizační jednotky £ z jednotky £ klopných zesilovačů řídicí jednotky 2 ^a zesilovače £ pulsů. Výstup zesilovače £ pulsů je spojen řídicími elektrodami řízeného usměrňovače £. Vstup prvního zdroje 6 stejnosměrného napětí a jsou připojeny spolu se vstupem synchronizační jednotky £ přes snižovací transformátor 14 na svorky synchronního alternátoru 13. Paralelně k výstupům obou zdrojů 6, 8 stejnosměrného napětí je připojen svými výstupy stejnosměrný měnič £, jehož výstup je připojen k pomocnému zdroji 12 stejnosměrného proudu.The excitation winding 10 is connected directly to the output of the controlled rectifier 2 connected via an input to the lowering transformer 14 and secondly via a contactor 11 and a protective diode 15 to a direct current auxiliary power supply 12. The control circuit 16 connected by its input to the output of the voltage regulator g, which is connected to the output of the first DC power supply 6, is composed of a series coupled synchronization unit 6 of the tilting amplifier unit 6 of the control unit 2 ^{and of the} pulse amplifier 6. The output of the pulse amplifier 6 is connected by the control electrodes of the controlled rectifier 6. The input of the first DC power supply 6 and connected together with the input of the synchronization unit 6 via a lowering transformer 14 to the terminals of the synchronous alternator 13. In parallel to the outputs of the two DC power supplies 6, 8 a DC converter 6 is connected. 12 DC.

Při nabuzování synchronního alternátoru 13 je nejprve k budicímu vinutí 10 připojen stykačem 11 přes ochrannou diodu 15 pomocný zdroj 12 stejnosměrného proudu. Potom je synchronní alternátor 13 buzen pomocí snižovacího transformátoru 14 a řízeného usměrňovače 2, který napájí budicí vinutí £0. Řízený usměrňovač 2 3θ řízen regulátorem £ napětí přes řídicí obvod 16. V první fázi nabuzování je napájení regulátoru £ napětí i řídicího obvodu 16 zajišlováno stejnosměrným měničem £. Po nabuzení je regulátor £ napětí a řídicí obvod 16 napájen z obou zdrojů 6, 8 stejnosměrného napětí napájených přes snižovací transformátor iá ze svorek synchronního alternátoru 13. Řádnou funkci řídicí jednotky £ i pro synchronizační napětí od 10 % jmenovitého napětí umožňuje jednotka £ klopných obvodů.When energizing the synchronous alternator 13, a DC auxiliary power supply 12 is first connected to the field winding 10 via a contactor 11 via a protective diode 15. Then, the synchronous alternator 13 is energized by a lowering transformer 14 and a controlled rectifier 2, which supplies the field winding 40. The controlled rectifier 2θ is controlled by the voltage regulator 6 through the control circuit 16. In the first phase of energizing, the voltage regulator 6 and the control circuit 16 are supplied by a DC converter 6. Upon energizing, the voltage regulator 6 and the control circuit 16 are powered from both DC 6, 8 power supplies fed via the step-down transformer and from the terminals of the synchronous alternator 13. The flip-flop unit 6 allows proper operation of the control unit 6 for a synchronization voltage of 10% of the rated voltage.

Claims

SUBJECT OF THE INVENTION

Connection of the control circuit and the voltage regulator of the synchronous alternator excitation set, whose excitation winding is connected directly to the output of the controlled rectifier connected to the input of the step-down transformer and to the DC auxiliary power supply via the contactor and the diode. connected to the output of the first DC voltage source is composed of a series synchronization unit, a control unit and a pulse amplifier, the output of which is connected to the control electrodes of the controlled rectifier, while the input of the first DC voltage source is connected to the input of the second DC voltage source synchronization units via a step-down transformer to the terminals of a synchronous alternator, characterized in that parallel to the outputs of the two DC power supplies (6, 8) connected by its outputs to a DC converter (5), the input of which is connected to the auxiliary DC supply (12), while in the control circuit (16) a flip-flop unit (3) is connected between the output of the synchronization unit (1) and the input of the control unit (2) of amplifiers.

1 sheet of drawings